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Proyecto Ministerio: AYA 2013-40979-P

Entidad financiadora: MINECO. Plan Nacional de Astronomía y Astrofísica

Investigadores principales:

Subproyecto 1 (UV): Miguel Ángel Aloy Toras, José Antonio Font Roda

Subproyecto 2 (UA): José Antonio Pons Botella

 

Resumen:

 

Nuestro objetivo se centra en profundizar nuestro conocimiento sobre algunos de los escenarios más emblemáticos en Astrofísica Relativista: chorros relativistas en AGNs, microquasares, y GRBs, estrellas de neutrones aisladas y magnetares. Estos escenarios se caracterizan por la presencia de fluidos relativistas, fuerza de gravedad, materia de alta densidad, emisión de alta energía y campos magnéticos ultra potentes. Para alcanzar nuestros objetivos, utilizaremos tanto el modelado numérico de última generación de fluidos relativistas dinámicos (autogrativante) como la MHD, en el caso más general, en espaciotiempo dinámico, así como en herramientas numéricas específicas para salvar los resultados de las simulaciones con datos astronómicos datos (señales electromagnéticas y de onda gravitacional). 

 

En última instancia, nuestro proyecto puede ayudar a interpretar los datos observacionales actuales tanto de diversos telescopios electromagnéticos, tales como Radioastron, VLBA, EVN, and Fermi, como de detectores de onda gravitacional de nueva generación, tales como LIGO, Virgo, KAGRA o el telescopio de Einstein (en fase de diseño). Este ambicioso proyecto requiere una perspectiva multidisciplinar, coordinando el trabajo de dos grupos con expertos complementarios en Astrofísica, Computación de Alto Rendimiento, Física Teórica y Matemáticas Aplicadas.

 

La elección de los escenarios anteriores está impulsada por el hecho de que son el tema estrella, representan un progreso en sus respectivos campos, están motivados por observaciones astronómicas actuales y tendrán implicaciones en el diseño de nuevas observaciones. La combinación de simulaciones con transporte radioactivo permite conectar los modelos teóricos de chorros relativistas con su observación; esto nos permite abordar tres áreas que son de interés actual: emisión de blazer de alta energía, evento de disrupción de marea y explosiones de brote de rayos gamma (GRB). Nuestra investigación en chorros extragalácticos se centra en entender la influencia de MFs en chorros escala pc y kpc. En el caso de rayos gamma binarios, esperamos obtener información sobre el mecanismo que conducen a las emisiones de rayos gamma observados. En el marco de las estrellas de neutrones aisladas (NSs) analizaremos diversos problemas.

 

Se abordarán las dinámicas del MF en el núcleo de NS. También utilizaremos como condiciones iniciales para la evolución a largo plazo de las Nss asiladas los resultados obtenidos de las simulaciones de colapso del núcleo modernas. También estudiaremos oscilaciones no axisimétricas de modelos magnetares seleccionados directamente por la evolución magnetotérmica combinada con el análisis de QPOs como modelo para las características observadas en explosiones gigantes de SGRs. El modelado pionero de la emisión de rayos X en magnetosferas magnetares producirá la primera descripción autoconsistente de las corrientes y el transporte radioactivo en el entorno de un magnetar, permitiendo así predecir su emisión electromagnética persistente y compararla directamente con las observaciones. El desarrollo de inestabilidades en toros de agujeros negros puede proporcionar información relevante sobre el motor central de GRB y como fuente de ondas gravitacionales (GWs).

 

Nuestros nuevos algoritmos de supresión para los datos de GW se aplicarán a los S5-S6 LIGP en el tiempo y el dominio de frecuencia. La investigación de chorros relativistas BZT puede abrir una nueva estrategia para afrontar la complejidad asociada con las propiedades termodinámicas de estados exóticos en materia densa de NS. Finalmente, la implementación de nuevas formulaciones 3+1 de las ecuaciones de Einstein en coordinadas esféricas puede tener un amplio impacto entre los profesionales de Relatividad Numérica.

 

PALABRAS CLAVES DEL PROYECTO COORDINADO: Fluidos relativistas, campos magnéticos, estrellas de neutrones, radiación gravitacional, relatividad numérica


Puede encontrarse más información en la página del grupo:
http://www.uv.es/rag/index.html